浅谈流量计算公式和流量计口径的确定方法

　　一.适用流量范围和仪表口径的确定

　　仪表口径的选择，根据流量范围来确定。不同口径涡街流量仪表的测量范围是不一样的。即使同一口径流量表，用于不同介质时，它的测量范围也是不一样的。实际可测的流量范围需要通过计算确定。

　　1.气体：常温常压空气，t=20℃，P=0.1MPa(绝压)，ρ=1.205 kg/m3，υ=15×10-6 m2/s。

　　2.液体：常温水，t=20℃，ρ=998.2kg/m3，υ=1.006×10-6m2/s。

　　(二)确定流量范围和仪表口径的基本步骤：

　　1. 明确以下工作参数。

　　(1)被测介质的名称、组份

　　(2)工作状态的*小、常用、*大流量

　　(3)介质的*低、常用、*高压力和温度

　　(4)工作状态下介质的粘度

　　2. 涡街流量仪表测量的是介质的工作状态体积流量，因此应先根据工艺参数求出介质的工作状态体积流量,相关公式如下：

　　(1)已知气体标准状态体积流量，可通过以下公

　　式求出工况体积流量

　　公式(3)

　　(2)已知气体标准状态密度ρ，可通过以下公

　　式求出工况密度

　　公式(4)

　　(3)已知质量流量Qm换算为体积流量Qv

　　公式(5)

　　式中：

　　Qv： 介质在工况状态下的体积流量(m3/h)

　　(Qv=3600f/K K:仪表系数 )

　　Qo： 介质在标准状态下的体积流量(Nm3/h)

　　Qm： 质量流量 (t/h)

　　ρ： 介质在工况状态下的密度(kg/m3)

　　ρo：介质在标准状态下的密度(kg/m3)，常用气体介质的标准状态密度，见表(三)

　　P： 工况状态表压(MPa)

　　t： 工况状态温度(℃)

　　3.仪表下限流量的确定。涡街流量仪表的上限适用流量一般可不计算，涡街流量仪表口径的选择主要是对流量下限的计算。下限流量的计算应该满足两个条件：*小雷诺数不应低于界限雷诺数(Re=2×104);对于应力式涡街流量仪表在下限流量时产生的旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值(旋涡强度与升力ρv2 成比例关系)。这些条件可表示如下：

　　由密度决定的工况可测下限流量：

　　由运动粘度决定的线性下限流量：

　　公式(7)

　　式中：

　　Qρ：满足旋涡强度要求的*小体积流量(m3/h)

　　ρ0:参比条件下介质的密度

　　Qυ:满足*小雷诺数要求的*小线性体积流量(m3/h)

　　ρ:被测介质工况密度(kg/m3)

　　Q0: 参比条件下仪表的*小体积流量

　　(m3/h)

　　υ:工作状态下介质的运动粘度(m2/s)

　　υo:参比条件下介质的运动粘度(m2/s)

　　通过公式(6)、(7)计算出Qρ和Qν。比较Qρ和Qν，确定流量仪表可测下限流量和线性下限流量：

　　Qυ≥Qρ：可测流量范围为Qρ～Qmax , 线性流量范围为Qυ～Qmax

　　Qυ

　　Qρ～Qmax

　　Qmax：涡街流量仪表的上限体积流量(m3/h)

　　4.仪表上限流量以表(二)中的上限流量为准.气体的上限流速应该小于70m/s,液体的上限流速应该小于7m/s

　　仪表口径的确定和安装设计

　　5.当用户测量的介质为蒸汽时，常采用的计量单位是质量流量，即：t/h或Kg/h。由于蒸汽(过热蒸汽和饱和蒸汽)在不同温度和压力下的密度是不同的，因此蒸汽流量范围的确定可由公式(8)进行计算得出

　　公式(8)

　　式中：

　　ρ： 蒸汽的密度(kg/m3)

　　ρ0：1.205kg/m3

　　Q蒸汽 ：蒸汽质量流量(t/h)

　　6.计算压力损失，检测压力损失对工艺管线是否有影响，公式(单位：Pa)：

　　Δp= CdρV2/2 公式(9)式中：

　　ρ：工况介质密度(kg/m3)V:平均流速(m/s)

　　7.被测介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使管道压力符合以下要求:

　　p≥2.7Δp+1.3p0 公式(10)

　　式中：

　　Δp: 压力损失(Pa)

　　p0：工作温度下液体的饱和蒸汽压(Pa绝压)

　　Po:流体的蒸汽压力 (Pa绝压)

　　8.涡街流量计不适合测量高粘度液体。当计算出的可测流量下限不满足设计工艺要求时，应该考虑选用其它类型流量计。

　　9.通过计算如果有两种口径都可满足要求，为了提高测量效果、降低造价，应选用口径较小的表。应该注意的是，尽可能使常用量处在流量范围上限的1/2～2/3

　　Δp:压力损失(Pa) Cd：压力损失系数